各元素在钢中的作用(粉末冶金)

碳在钢中作用 （一）、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 （二）、C 扩大γ相区，但因渗碳体的形成，不能无限固溶。在α铁及γ铁中的最大溶解度分别为 0.02%及 2.1% 随含量的增加，提高钢的硬度和强度，但降低其塑性和韧性 氮在钢中作用 （一）、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。 （二）、N 扩大γ相区，但由于形成氮化铁而不能无限固溶；在α铁及γ铁中的最大溶解度分别约 0.1%及 2.8%。不形成碳化物，氮与钢中其他合金元素形成氮化物，如 TiN，VN，AlN 等，有固溶强化和提高淬透性的作用，但均不太显著。由于氮化物在晶界上析出，提高晶界高温强度，从而增加钢的蠕变强度。在奥氏体钢中，可以取代一部分镍。与钢中其他元素化合，有沉淀硬化作用；对钢抗腐蚀性能的影响不显著，但钢表面渗氮后，不仅增加其硬度和耐磨性能，也显著改善其抗蚀性。在低碳钢中，残余氮会导致时效脆性。 （三）、钢中添加N 的作用 炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮 1、钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出，并与钢中的Si、Al、Zr 等元素化合，生成SiN、AlN 、ZrN 等氮化物。少量氮化物能细化钢的晶粒。氮休物多时，会使钢的塑性和韧性降低。 2、氮属于扩大奥氏体区元素，在钢中可部分代替镍的作用，是铬锰氮不锈钢中的合金元素，，在超低碳不锈钢中，可代替碳的作用，提高钢的强度。 硅在钢中作用 （一）、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有 0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅 1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 （二）、硅：Si 在白口铸铁中是被限制的元素，因为 Si 增加碳的活性，容易促使石墨形成，阻止白口产生。另外，硅降低淬透性，容易促使形成珠光体，影响材料耐磨性。低合金白口铸铁中w(Si)=1%左右，高铬白口铸铁含硅量常控制在w(...